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通过多普勒光谱学精确测定玻尔兹曼常数的进展

量子物理 2012-01-20 v2 原子物理

摘要

在本文中,我们报告了在通过精确测量热平衡氨气中一条谱线的多普勒吸收轮廓来测定玻尔兹曼常数k的实验上取得的重大进展。这种基于统计力学第一原理的光学方法是声学方法的替代方案,后者曾导致CODATA以1.7 ppm的相对精度发布了k的唯一测定值。我们报告了首次通过激光光谱学以低于10 ppm(具体为6.4 ppm)的统计不确定度测量玻尔兹曼常数。这一进展源于探测方法和数据统计处理的改进。此外,我们通过饱和光谱学记录了氨气被探测的saQ(6,3)振转谱线的超精细结构,从而非常精确地确定了由此引起的4.36 (2) ppm的吸收线宽展宽。我们还表明,在我们精心选择的实验条件下,饱和效应对线宽的影响可忽略不计。最后,我们为未来以几个ppm的精度绝对测定k的发展绘制了路线图。

关键词

引用

@article{arxiv.1012.4181,
  title  = {Progress towards an accurate determination of the Boltzmann constant by Doppler spectroscopy},
  author = {Cyril Lemarchand and Meriam Triki and Benoît Darquié and Christian J. Bordé and Christian Chardonnet and Christophe Daussy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1012.4181},
  year   = {2012}
}

备注

22 pages, 11 figures